KR100309672B1 - 컴퓨터를이용한부품족분류및코딩전문가시스템의운용방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 제조기업에서 제품을 생산하기 위한 설계 데이터 관리 및 공정계획을 지원하기 위한 부품족 분류 및 코딩을 자동으로 산출하는 전문가 시스템 운용방법에 관한 것으로서, 사용자는 모델링하고자 하는 대략적인 부품형상에 대한 설계 사양을 컴퓨터 시스템의 기억장치에 입력하면, 컴퓨터 프로세서는 사전에 구성되어 있는 지식 베이스로 부터 설계 코딩, 제조 코딩, 공정설계 코딩 및 부품족 분류 기호를 자동적으로 산출하고 설계하고자 하는 동일 혹은 유사한 부품 설계 데이터의 정보를 부품 데이터베이스를 통해 사용자에게 보여주거나 해당 설계 도면 유형의 템플레이트를 화면상에서 사용자에게 제시하여 설계 작업을 지원 및 해당 부품을 생산하기 위한 공정계획을 지원하게 한다. 따라서 본 발명은 부품족 분류 및 군 코딩을 통해 설계 모델링 작업 및 공정계획의 시간 단축과 정확성을 높이며 데이터의 중복을 막고 설계와 공정설계의 표준화를 가능하게 한다.
Description
본 발명은 제조기업에서 제품을 생산하기 위한 설계 데이터 관리 및 공정계획을 지원하기 위한 부품족 분류 및 코딩을 자동으로 산출하는 전문가 시스템 운용방법에 관한 것으로서, 특히 제조기업에서 설계된 제품과 그 구성부품이 여러종류로 다양한 경우, 이를 분류해서 표현하기 위한 수단으로 유사한 형상의 부품 즉, 설계 특성이 유사한 것, 제조 특성과 그 생산 공정이 유사한 것을 각각 혹은 동시에 고려하여, 설계와 생산 공정을 합리화하고 나아가서 각 분류된 그룹에 적절한 생산설비와 치공구를 할당해서 작업준비시간, 공정간 운반, 가공 대기시간을 감소시키켜 생산성을 향상 시킬 수 있는 가능성을 가지고 있다. 이러한 기능 구현을 위해서는 부품족 분류 및 코딩 기법이 기본이 되야하는데 이것은 부품의 형상정보, 제조정보 및 공정설계 정보등에 기초를 두고 부품을 형상화해서 코딩하고 부품족으로 분류하는 방법을 제고하는 것으로, 이것에 의해 도형을 기술하면 컴퓨터에 의한 도형 정보처리가 가능하게 되고, 또한 공정설계, 생산 및 구매에도 확장사용이 가능해진다.
종래에는 이러한 설계, 제조, 생산에 이르기까지 모든 부문을 총괄하는 표준화 군 코드와 부품족 분류 방법을 사용하지 않아 각 설계 및 생산 부문간 제각기 부품 코드의 해석이 달랐고 서로 표준정보로 호환이 될 수 없었다. 혹은 이와 같은 군분류 코딩 기법을 사용하더라도 지식베이스 기법을 이용하여 코딩과 부품족 분류를 자동으로 생성되어 데이터베이스에 연계되거나 설계 시스템과 통합된 형태는 구현되어지지 않고 수작업을 하였으므로 코딩에 부정확성이 노출되거나 장시간의 코딩과 부품족 분류 및 부품 설계 수립시간이 소요되고, 구체적인 실용화가 이루어지기 어려운 문제점이 있었다.
상기 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 제조업 분야에 있어 부품설계, 공정설계, 생산 및 구매부문의 기능과 작업 표준화를 지원하기 위해 비숙련 작업자가 단순히 설계 사양만을 컴퓨터 입력장치에 입력함으로써 부품족 분류 및 코드를 자동적으로 산출할 수 있는 시스템을 통해 부품족 분류 및 군 코딩을 통해 설계 모델링 작업 및 공정계획의 시간 단축과 정확성을 높이며 데이터의 중복을 막고 설계와 공정설계의 표준화를 가능하게 할 수 있는 운용 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.
제1도는 본 발명이 적용되는 부품족 분류 및 코딩 전문가 시스템의 전체 구성도.
제2도는 본 발명이 적용되는 부품족 분류 및 코딩 지식 베이스의 기능 및 프레임 구성도.
제3도는 본 발명이 적용되는 부품족 분류의 로직 구성도.
제4도는 본 발명이 적용되는 부품족 분류 및 코딩 전문가 시스템의 주요 지식 베이스 규칙.
본 발명은 상기 과제를 달성하기 위하여, 사용자는 모델링하고자 하는 대략적인 부품형상에 대한 설계 사양을 컴퓨터 시스템의 기억장치에 입력하면, 컴퓨터 프로세서는 사전에 구성되어 있는 지식 베이스로 부터 설계 코딩, 제조 코딩, 공정 설계 코딩 및 부품족 분류 기호를 자동적으로 산출하고 설계하고자 하는 동일 혹은 유사한 부품 설계 데이터의 정보를 부품 데이터베이스를 통해 사용자에게 보여주거나 해당 설계 도면 유형의 템플레이트를 화면상에서 사용자에게 제시하여 설계 작업을 지원 및 해당 부품을 생산하기 위한 공정계획을 지원하게 됨에 따라 부품족 분류 및 군 코딩을 통해 설계 모델링 작업 및 공정계획의 시간 단축과 정확성을 높이며 데이터의 중복을 막고 설계와 공정설계의 표준화가 가능해진다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 부품족 분류 및 코딩 전문가 시스템의 전체 구성도이며, 도 2는 본 발명이 적용되는 부품족 분류 및 코딩 지식 베이스의 기능 및 프레임 구성도이고, 도 3은 본 발명이 적용되는 부품족 분류의 로직 구성도이고, 도 4는 본 발명이 적용되는 부품족 분류 및 코딩 전문가 시스템의 주요 지식베이스 규칙이다.
본 발명이 적용되는 부품족 분류 및 코딩 전문가 시스템에 있어서 사용자는 모델링하고자 하는 대략적인 부품형상에 대한 설계 구성 요소(11)를 컴퓨터 시스템의 기억장치에 입력하면, 컴퓨터 프로세서는 사전에 구성되어 있는 설계군 코드 산출 지식 베이스(17)로부터 설계군 코드를 산출(12)하고, 제조군 분류 논리 지식 베이스(18)로부터 제조군 코드를 산출(13)하고, 공정계획군 분류 논리 지식 베이스 (19)로부터 공정계획 코드 산출(14)하고, 형상 부품족 분류 알고리듬 지식 베이스(1A)로부터 설계 부품족(15)를 산출하고, 제조부품족 분류 알고리듬(1B)로부터 제조부품족을 분류(16)를 자동적으로 산출하고 설계하고자 하는 동일 혹은 유사한 부품 설계 데이터의 정보를 부품 데이터베이스(1C)를 통해 사용자에게 보여주거나 해당 설계 도면 유형의 템플레이트를 화면상에서 사용자에게 제시하여 설계 작업을 지원 및 해당 부품을 생산하기 위한 공정계획을 지원하는 본 발명의 시스템은 15개의 프레임(21,22,23,24)으로 구성되고, 전방향과 후방향 추론 방식을 병합적(41,42,43)을 병합적으로 사용하였으며, 이들은 각각 설계군 코드 산출 지식 베이스(17)로부터 설계군 코드를 산출하는 형상정보인 설계 군 코드(12), 제조군 코드 분류 논리 지식 베이스(18)로부터 제조군 코드를 산출하는 가공정보인 제조 군 코드(13), 공정계획군 분류 논리 지식 베이스(19)로부터 공정계획 코드를 산출하는 생산 정보인 공정계획 코드(14)의 산출 기능 외에 전문가 시스템과 데이터베이스의 및 캐드 모델러를 외부 시스템 연계(24,42)로 하기 위한 기능을 갖고 있다.
설계자가 어떤 부품의 형상에 대한 초기 설계 구상 요소(11)를 입력한 후 형상/비형상 데이터를 전문가 시스템의 화면의 질문에 따라 입력을 하면 전문가 시스템은 설계군 코드(12)/제조군 코드(13)/공정계획 코드(14)의 의미를 포함하는 그 부품에 대한 부품 군 코드와 부품족 분류(15,16)를 산출하고 자동적인 템플레이트 설계가 가능한가를 알아보고(43) 가능할 경우에는 본 발명 전문가 시스템 화면상에서 파라메터 변수값을 입력해 데이터 파일을 만들고 부품 데이터 베이스에 저장(42,1C)하게 된다. 해당 템플레이트가 없을 경우에는 데이터베이스에 과거 유사한 형태의 캐드 모델이 존재 하는가를 검색하여(24,43) 직접 사용 또는 수정하게 된다.
이하, 상술한 본 발명 시스템에 대한 전체 운용 과정을 4 단계로 분류하여 설명한다.
첫 번째 단계는 형상코드의 산출(12)에 대한 것으로, 먼저 전문가 시스템은 원하는 부품 형상의 특성에 대한 일련의 질문(17)을 하는데 사용자는 형상 특성의 관점에서 예/아니오 또는 간단한 수치 입력을 하게 된다. 애매한 질문에 대해서는 도움 기능에 의해 부가 설명을 받을 수 있다. 예를 들어 첫번째 질문에서는 부품이 기능적으로 회전 형상인가 혹은 비회전 형상인가에 대해 묻게 되고 회전 형상일 경우에는 기능적으로 편차가 있는지를 추가적으로 묻게 된다(41). 본 시스템에서는 형상 코드를 위해 7개의 프레임(21,22)으로 구성되어 있다.
두 번째 단계는 제조(22) 및 공정계획 코드(23)의 산출에 대한 것으로, 전문가 시스템은 형상 치수, 자재 종류, 원자재 앞면의 형태, 정밀도, 배치 크기 및 기대 생산 시간등의 제조공정 및 생산 관점에서의 질문을 하게 된다(18,19). 사용자 입력에 따라 이들 코드가 산출되면 부품족 분류 알고리즘 지식 베이스(1A,1B)는 자동적으로 설계 및 제조 부품족 분류 기호를 산출하여 유사 공정설계를 부품 데이터 베이스에서 검색(1C,43)하고 수정할 수 있게 된다.
세번째 단계는 캐드 템플레이트 혹은 모델링의 수정에 대한 것(42)으로, 처음의 질의에 근거하여, 시스템이 템플레이트 모델을 찾으면 해당 규칙에 의해 프레임이 점화되고 각 치수에 대한 값과 부품 이름을 사용자에 의해 할당받게 된다. 이 작업에 의해 외부 파일의 형태로 캐드 시스템 입력 파라메터가 생성된다(42).
네 번째는 데이터 베이스의 부품에 대한 정보의 검색과 캐드 모델의 수정에 관한 것으로, 해당 부품에 대해 템플레이트가 존재하지 않거나, 찾을 수 없을 경우에는 기존에 갖고 있는 캐드 모델을 수정할 목적으로 비슷한 형상의 부품을 검색하게 된다. 개발된 시스템은 같은 부품족 분류 코드를 사용하는 비슷한 형상의 모델을 부품 데이터베이스에서 검색할 수 있고 그 부품에 대한 작업 결과를 부품 데이터베이스에 저장한다(43).
본 발명에서의 부품족 분류 로직은 설계 모델러와 데이터베이스를 연계하는 중요한 위치를 차지한다. 군 코딩이 부품의 형상을 형상적 관점, 제조적 관점 및 공정설계적 관점에서 일정한 체계적인 번호를 부여하는 작업(17,18,19)인 반면, 부품족 분류는 도 3에서와 같이 지식베이스에 의해 생성된 유사한 많은 부품코드들을 한 군으로 엮어 분류하는 작업이다.
본 발명에서 부품족 분류는 주 형상에 대한 형상 코드를 이용해 캐드 모델링의 유사 형상정보 추출을 위한 목적(15)과 유사 공정계획 검색 및 수정을 위한 제조군 목적(16)으로 나뉜다. 형상정보를 검색하기 위한 군분류 경우 도 3과 같은 기준을 이용하여 이를 지식베이스로(1A,1B) 구축하였다. 부품족 분류 시스템은 "복수 영문자(31) + 단일 숫자(32,33,34,35,36) + 단일 영문자(37,38) (예: ROD1a)"로 이루어져 있는데, 복수 영문자는 주형상을 나타내고 단일 숫자와 단일 영문자는 각 복수 영문자를 보다 세부적으로 분류한다. 예를 들어, ROD 군의 경우 4개의 세부군(32)으로 나뉘어짐을 알 수 있다. 즉, 단일 숫자부분은 부수적인 전반적 치수 및 형태를 나타내며 단일 영문자는 가공되야 할 모양으로 보다 세부 형상을 표현한다.
이상과 같이 본 발명은 유사한 부품을 분류해 한 그룹으로 만들어 설계 및 생산에서 비슷한 점을 충분히 활용하는 기술로서 설계자가 설계 또는 가공 공정계획 수립에 대한 정확하고 숙련된 지식이 없이도 전문가 시스템의 지원을 받아 설계 및 가공 공정계획 수립을 지원하는 부품족 분류와 코드를 산출하여 이를 통해, 설계 작업의 표준화, 설계 도면의 중복성 및 설계 시간 단축의 효과를 직접적으로 얻을 수 있고 간접적으로는 생산 준비시간 단축, 공정재고 감소, 생산계획 향상 그리고 공정계획의 표준화등을 실현 할 수 있다.
Claims (5)
- 컴퓨터를 이용하여 군분류 및 코딩을 산출하는 지식 전문가 시스템의 운용방법에 있어서, 사용자로부터 모델링하고자 하는 부품형상에 대한 설계 구성 요소(11)를 입력받아 이전에 구성되어 있는 설계군 코드 산출 지식 베이스(17)로부터 상기 입력된 설계 구성 요소에 상응하는 설계군 코드를 산출(12)하는 제 1과정과; 제조군 분류 논리 지식 베이스(18)로부터 상기 입력된 설계 구성 요소에 상응하는 제조군 코드를 산출(13)하는 제 2과정과; 공정계획군 분류 논리 지식 베이스(19)로부터 상기 입력된 설계 구성 요소에 상응하는 공정계획 코드 산출(14)하는 제 3과정과; 형상 부품족 분류 알고리듬 지식 베이스(1A)로부터 상기 입력된 설계 구성 요소에 상응하는 설계 부품족(15)를 산출하는 제 4과정과; 제조부품족 분류 알고리듬(1B)로부터 상기 입력된 설계 구성 요소에 상응하는 제조부품족을 분류(16)를 자동적으로 산출하는 제 5과정과; 상기 각과정으로부터 설계하고자 하는 동일 혹은 유사한 부품 설계 데이터의 정보를 부품 데이터베이스(1C)를 통해 사용자에게 보여주거나 해당 설계 도면 유형의 템플레이트를 화면상에서 사용자에게 제시하는 제 6과정을 수행하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터를 이용한 부품족 분류 및 코딩 전문가 시스템의 운용 방법.
- 컴퓨터를 이용하여 군분류 및 코딩을 산출하는 지식 전문가 시스테의 운용방법에 있어서, 숙련된 작업자 및 설계/제조/공정설계 공정으로부터 군분류 및 코딩 방법을 추출하여 지식 베이스화 하는 지식 베이스 구축 단계와; 상기 지식 베이스 구축단계를 통해 구축된 군분류 및 코딩 지식베이스를 이용하여 사용자에게 부품을 구성하는 형상관련 및 제조관련 데이터에 관한 선택을 위한 질의화면을 제공하고, 사용자로부터 사용자의 선택정보를 입력받아 이를 설계/제조/공정계획의 정보를 함유하는 코딩으로 변환 산출하는 사용자 질의 및 코드산출 단계와; 상기 사용자 질의 및 코드산출 단계를 통해 산출된 군 코딩을 바탕으로 지식베이스화된 부품족 분류 로직에 의해 자동적으로 설계 및 제조 부품족을 산출하는 설계 및 제조 부품족 산출단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터를 이용한 부품족 분류 및 코딩 전문가 시스템의 운용방법.
- 제2항에 있어서, 상기 지식 베이스 구축 단계는, 군 코딩 시스템의 한 부분인 세부 공정계획별 가공 기계, 가공 공구, 치공구, 배치 크기 및 생산 시간에 관한 코딩 체계와 코딩 방법과 설계/제조/공정설계에 대한 코딩을 산출하는 지식베이스를 구축함에 있어 활용한 추론엔진 구성 방법과 프레임의 분류 및 수립방법(21,22,23,24)를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터를 이용한 부품족 분류 및 코딩 전문가 시스템의 운용방법.
- 제2항에 있어서, 상기 사용자 질의 및 코드산출 단계는, 설계자로부터 부품에 대한 코딩 산출을 위해 유사 부품을 전문가 시스템 화면에 보여주거나 도움말 기능을 주는 사용자 편의 중심의 코드 추천 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터를 이용한 부품족 분류 및 코딩 전문가 시스템의 운용방법.
- 제1항에 있어서, 상기 제 6과정은, 설계하고자 하는 부품에 대해 템플레이트가 존재하지 않거나, 찾을 수 없을 경우에는 기존에 갖고 있는 캐드 모델을 수정하도록 비슷한 형상의 부품을 부품 데이터베이스에서 검색하여 화면상에서 사용자에게 제시하여 주는 것을 특징으로 하는 컴퓨터를 이용한 부품족 분류 및 코딩 전문가 시스템의 운용방법.
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